方滿勝 （蕪湖宣城機(jī)場(chǎng)建設(shè)投資有限公司，安徽 宣城 230063）

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及5G時(shí)代的到來(lái)，“智慧工地”在民航建設(shè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，民用機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道工程建設(shè)的數(shù)字化、信息化、智慧化施工是必然趨勢(shì)。民用機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道建設(shè)是“智慧機(jī)場(chǎng)”建設(shè)中的核心工程，在場(chǎng)道施工中，地質(zhì)復(fù)雜、含水量不穩(wěn)定、作業(yè)規(guī)范難統(tǒng)一、專業(yè)人員少、監(jiān)管難度大等問(wèn)題，通常造成返工、工期拖延、質(zhì)量等問(wèn)題。為克服以上問(wèn)題的發(fā)生，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用數(shù)字化施工系統(tǒng)可以做到強(qiáng)夯、碾壓、振搗等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)通過(guò)將實(shí)際施工情況與施工進(jìn)度計(jì)劃同時(shí)在地理信息系統(tǒng)（GIS）中進(jìn)行可視化展示，形成完整的進(jìn)度、質(zhì)量管理閉環(huán)。

1 工程概況

某機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)等級(jí)指標(biāo)4C，主要建設(shè)1條長(zhǎng)2800m，寬45m的跑道，主、次降方向均設(shè)置I類精密進(jìn)近系統(tǒng)，1條長(zhǎng)1522m的局部平行滑行道和2條垂直聯(lián)絡(luò)道；建設(shè)2.5萬(wàn)m2的航站樓和11個(gè)機(jī)位的站坪；配套建設(shè)空管、供油、供電、消防救援等設(shè)施。

2 民用機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道建設(shè)數(shù)字化施工的基本認(rèn)知與理論依據(jù)

2.1 民用機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道建設(shè)數(shù)字化施工基本認(rèn)知

數(shù)字化施工是采用定位技術(shù)、傳感器技術(shù)等信息手段對(duì)工程機(jī)械的施工指標(biāo)進(jìn)行記錄，用數(shù)字化的手段對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行判斷，輔助人工進(jìn)行決策。施工管理過(guò)程其實(shí)就是一個(gè)信息流動(dòng)的過(guò)程，通過(guò)信息自上而下或自下而上的縱向流動(dòng)以及同層次之間的橫向流動(dòng)，達(dá)到對(duì)施工過(guò)程管理和控制的目的。數(shù)字化施工就是將施工管理過(guò)程中的信息進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化及智能化，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，解決施工過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，最大程度提升施工過(guò)程信息的利用價(jià)值和使效率最大化。

2.2 民用機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道建設(shè)數(shù)字化施工理論依據(jù)

數(shù)字化施工管理的理論基礎(chǔ)及技術(shù)支撐應(yīng)包括空間信息技術(shù)、系統(tǒng)仿真計(jì)算、可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)、多智能體施工等幾個(gè)部分。

空間信息技術(shù)是數(shù)字化施工的核心理論，主要包括遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS），也就是所謂的“3S”。地理信息系統(tǒng)（GIS）具有存儲(chǔ)、處理、傳輸和顯示海量地理信息或空間數(shù)據(jù)的功能，因而適合用于管理規(guī)模越來(lái)越龐大的工程建設(shè)系統(tǒng)的信息，在建設(shè)工程施工管理中的作用越來(lái)越重要。系統(tǒng)仿真技術(shù)是以相似性原理、系統(tǒng)工程方法、信息技術(shù)以及應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)等設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)真實(shí)的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究的一門多學(xué)科的綜合技術(shù)。可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景和施工過(guò)程進(jìn)行三維展現(xiàn)，充分挖掘人類視覺(jué)獲取信息的潛能，使工程技術(shù)人員和決策人員可以最大限度地獲得施工過(guò)程的信息，有效地檢驗(yàn)施工組織設(shè)計(jì)方案的可行性；用戶也可以進(jìn)入數(shù)據(jù)本身所在的環(huán)境，通過(guò)實(shí)時(shí)交互修改參數(shù)來(lái)對(duì)不同施工方案進(jìn)行比較。多智能體技術(shù)具有自主性、分布性、協(xié)調(diào)性，并具有自組織能力、學(xué)習(xí)能力和推理能力。采用多智能體系統(tǒng)解決施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，具有效率高、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，在解決復(fù)雜大系統(tǒng)的問(wèn)題上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3 民用機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道建設(shè)數(shù)字化施工具體問(wèn)題探究

3.1 目前場(chǎng)道施工中存在的問(wèn)題

①工程進(jìn)度問(wèn)題體現(xiàn)在施工標(biāo)段劃分較多、交叉任務(wù)多、現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合面多、工期緊、協(xié)調(diào)難度大；②工程質(zhì)量問(wèn)題體現(xiàn)在地質(zhì)復(fù)雜、含水量不穩(wěn)定、作業(yè)規(guī)范難統(tǒng)一、返工率高；③監(jiān)管難度大體現(xiàn)在施工規(guī)模大、范圍廣、監(jiān)管不到位；④管理人員不足體現(xiàn)在場(chǎng)道專業(yè)性高，監(jiān)管人員需求大。

3.2 場(chǎng)道數(shù)字化施工管理

數(shù)字化施工應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)有可視性、模擬性、及時(shí)性、可追溯性等幾大特點(diǎn)，在場(chǎng)道施工中的實(shí)際應(yīng)用范圍可根據(jù)業(yè)主的經(jīng)濟(jì)狀況及管理水平來(lái)決定。業(yè)主單位可以用它來(lái)對(duì)場(chǎng)道施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全、人員、檔案資料等進(jìn)行管理。

①進(jìn)度管理。通過(guò)將實(shí)際施工情況與施工進(jìn)度計(jì)劃同時(shí)在地理信息系統(tǒng)（GIS）中進(jìn)行可視化展示，形成完整的進(jìn)度管理閉環(huán)，并且明確責(zé)任；通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、施工材料的管理為施工進(jìn)度計(jì)劃管理提供保證；實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行掌控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，避免不必要的返工。

②質(zhì)量管理。顛覆質(zhì)量管理模式，以過(guò)程管理為主導(dǎo)，保證結(jié)果管理；實(shí)時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量；嚴(yán)控施工、監(jiān)理、第三方檢測(cè)單位作業(yè)規(guī)范性，為施工質(zhì)量提供保障；通過(guò)視頻監(jiān)控為現(xiàn)場(chǎng)成品保護(hù)提供保障。

③安全管理。以信息化的方式展現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安全管理狀況，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)過(guò)程的可視化動(dòng)態(tài)管控，提升業(yè)主方項(xiàng)目管理技術(shù)水平。

④人員管理。通過(guò)信息系統(tǒng)完成監(jiān)理單位、施工單位、勞務(wù)班組等人員數(shù)據(jù)錄入，實(shí)現(xiàn)工種分類、班組建設(shè)、進(jìn)出場(chǎng)管理等；建立農(nóng)民工工資發(fā)放電子臺(tái)賬，使得業(yè)主單位及時(shí)掌握農(nóng)民工工資兌現(xiàn)情況，滿足國(guó)家農(nóng)民工管理相關(guān)要求。

⑤檔案資料管理。對(duì)各場(chǎng)道專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙、變更簽證、分項(xiàng)報(bào)驗(yàn)、檢驗(yàn)批資料等信息進(jìn)行專業(yè)電子化模型處理和存儲(chǔ)，以便查詢各個(gè)施工階段的文檔資料；通過(guò)瀏覽器和移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)隨地瀏覽工程模型，進(jìn)行相關(guān)圖檔的查詢、標(biāo)記及溝通，從而為現(xiàn)場(chǎng)辦公和跨專業(yè)協(xié)作提供極大的便利；為后期工程管理理論研究提供數(shù)據(jù)支撐。

4 數(shù)字化施工在某機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道建設(shè)中的應(yīng)用

某機(jī)場(chǎng)“數(shù)字化施工”是以新技術(shù)、新理念為驅(qū)動(dòng)，特別是基于新一代信息技術(shù)的發(fā)展，在場(chǎng)道建設(shè)管理中引入“壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)”、“混凝土振搗監(jiān)控管理系統(tǒng)”、“道面狀況綜合檢測(cè)系統(tǒng)”，推動(dòng)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)改進(jìn)場(chǎng)道建設(shè)業(yè)務(wù)流程，使場(chǎng)道建設(shè)成為一個(gè)進(jìn)度管理更有保障，安全管理更有保證，質(zhì)量管理更加可靠，協(xié)同管理智能高效的智慧化管理平臺(tái)。

4.1 場(chǎng)道智能壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)在壓路機(jī)上安裝機(jī)載采集站（車輛數(shù)據(jù)采集）、機(jī)載終端（壓路機(jī)實(shí)時(shí)碾壓軌跡展示）、振動(dòng)傳感器（壓路機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)采集），將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺(tái)，由計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行加工處理。在碾壓作業(yè)過(guò)程中，壓路機(jī)手通過(guò)車載終端顯示屏可以看到當(dāng)前的工作狀態(tài)、碾壓情況。如果出現(xiàn)某些區(qū)域沒(méi)有壓實(shí)到位，壓路機(jī)手可以通過(guò)顯示屏導(dǎo)航到漏壓區(qū)域，進(jìn)行補(bǔ)壓；壓路機(jī)手也可根據(jù)顯示屏上的碾壓情況圖分辨哪些是欠壓或超壓區(qū)域，在碾壓過(guò)程中避開(kāi)超壓區(qū)域，補(bǔ)壓欠壓區(qū)域。業(yè)主和監(jiān)理、項(xiàng)目經(jīng)理等人員可以通過(guò)系統(tǒng)后臺(tái)電腦對(duì)壓實(shí)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，也可以通過(guò)手機(jī)APP實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)道地基壓實(shí)情況。通過(guò)壓實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)保證施工過(guò)程規(guī)范性，減少現(xiàn)場(chǎng)旁站時(shí)間，提升工作效率。完成三維建模工作，能夠動(dòng)態(tài)回放施工過(guò)程。

4.2 場(chǎng)道混凝土振搗監(jiān)控管理系統(tǒng)

通過(guò)在混凝土聯(lián)合振搗器上安裝機(jī)載采集站（振搗器數(shù)據(jù)采集）、機(jī)載終端（振搗器實(shí)時(shí)振搗軌跡展示）、振動(dòng)傳感器（振搗器振搗數(shù)據(jù)采集），同樣將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺(tái)并通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行加工處理。管理人員可通過(guò)手機(jī)APP或計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)查看振搗器振搗的頻率、速度、深度情況，同樣也可以通過(guò)圖形的方式展示振搗的質(zhì)量情況，對(duì)于漏振或者振搗深度及次數(shù)不達(dá)標(biāo)的系統(tǒng)會(huì)及時(shí)提示，作業(yè)人員就會(huì)根據(jù)提示調(diào)整作業(yè)及修復(fù)。同樣通過(guò)三維建模工作，完成施工過(guò)程動(dòng)態(tài)回放。

4.3 道面狀況綜合檢測(cè)系統(tǒng)

該系統(tǒng)通過(guò)車載設(shè)備、傳感器、車載探地設(shè)備相結(jié)合，用于場(chǎng)道的道面、道基質(zhì)量缺陷和安全隱患探測(cè)，場(chǎng)道各種燈光管線定位，以及鋼筋網(wǎng)布置、傳力桿、拉桿的設(shè)置情況的檢測(cè)。車載探地設(shè)備利用微波雷達(dá)探底技術(shù)，探測(cè)深度在70cm-120cm，實(shí)現(xiàn)施工區(qū)域的快速全面檢測(cè)。該系統(tǒng)可檢測(cè)地下裂紋和密度，可進(jìn)行全范圍的地下異物探測(cè)，實(shí)現(xiàn)薄弱區(qū)判斷，為第三方檢測(cè)提供數(shù)據(jù)支持。

4.4 場(chǎng)道高清實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)在場(chǎng)道的中心位置設(shè)置20m左右的攝像機(jī)立桿，在立桿上安裝不少于4個(gè)高清長(zhǎng)鏡頭攝像機(jī)，利用有線或無(wú)線技術(shù)進(jìn)行視頻流傳輸，同時(shí)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接入數(shù)字化施工平臺(tái)管理系統(tǒng)，便于管理人員實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)施工情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)嚢枵镜戎攸c(diǎn)區(qū)域，便于抽查材料及制作工藝。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著“四型機(jī)場(chǎng)”建設(shè)理念的提出與推廣，打造智慧機(jī)場(chǎng)勢(shì)在必行。發(fā)展智慧，意味著機(jī)場(chǎng)建設(shè)朝著創(chuàng)新、集約高效、綠色低碳、以人為本的全新模式發(fā)展。數(shù)字化施工在場(chǎng)道施工中的應(yīng)用是貫穿于整個(gè)施工過(guò)程中的，它的優(yōu)越性就在于能解決場(chǎng)道工程施工管理中的一系列難題，數(shù)字化施工在場(chǎng)道施工管理中的應(yīng)用前景一片廣闊。但數(shù)字化施工在具體的項(xiàng)目應(yīng)用中要結(jié)合場(chǎng)道項(xiàng)目的具體特點(diǎn)，例如根據(jù)場(chǎng)道施工的規(guī)模、地質(zhì)的復(fù)雜程度以及當(dāng)?shù)乜墒┕r(shí)間確定是否應(yīng)用數(shù)字化施工系統(tǒng)。盲目地引入場(chǎng)道數(shù)字化施工，反而會(huì)增加施工管理難度，數(shù)字化施工也會(huì)失去作用，造成成本增加。認(rèn)真分析場(chǎng)道工程專業(yè)特點(diǎn)，做好技術(shù)上的要求和人員的培訓(xùn)工作，才能發(fā)揮數(shù)字化施工最大的優(yōu)勢(shì)，場(chǎng)道數(shù)字化施工之路才能更加地科學(xué)、可靠、有價(jià)值。